辽宁省铁岭市地质找矿中成矿元素地球化学特征剖析

（辽宁省自然资源事务服务中心，辽宁 沈阳 110000）

研究元素的分布规律是总结和分析成矿规律的前提和基础，水系沉积物中元素的分布特征是岩石物、化特征的表象反映，通过研究元素在水系沉积物中的分布特征及规律，总结各元素之间的相互关系，有利于指导区域找矿工作。本次水系沉积物测量共分析了Au、Ag、As、Sb、Bi、Hg、Mo、Cu、Pb、Zn、Sn、Ba、Rb、Cr、Ni、La、Co、Fe、Ti、V、Mn、Y、Zr等二十四种元素。依据1:5万0.25km2组合样分析数据及对数转换数据统计了各地质子区的平均值、标准离差、变差系数等地球化学参数。图件编制均由GEOIPAS软件完成。

1 元素区域地球化学特征

不同的地质单元元素的含量存在明显的差异，而同一地质单元元素含量的高低则有一定的规律性。为了更好地了解各地质体中元素的分布、分配、富集、贫化特征，首先进行了地质子区的划分。

根据本区的地质特征，共划分了七个地质子区，即上白垩统沉积岩子区（K2q）、下白垩统火山沉积岩子区（K1d—K1c）、晚白垩世流纹斑岩子区（λπK2）、晚白垩世二长花岗岩子区（ηγK2）、中侏罗世二长花岗岩子区（ηγJ2）、中侏罗世花岗闪长岩子区（γδJ2）、早三叠世二长花岗岩子区（ηγT1）。

与中国东部大陆地壳丰度值相比，区内Au、Co、Cr、Cu、Ni、Ti、V、Zn等8种元素较贫化，富集系数在0.54-0.89之间，Ba、La、Mn、Y等4种元素与中国东部大陆地壳区含量值基本相当，富集系数为1.01-1.12；Ag、Sn、Nb、Rb、Zr等5种元素富集特征明显，富集系数为1.28-1.37；强富集的元素有Hg、As、Sb、Bi、Mo、Pb、Fe等7种元素，富集系数为1.60-4.91。

由此可知，Ag、Sn、Nb、Rb、Zr、Hg、As、Sb、Bi、Mo、Pb、Fe等12种元素在区域上具有较高的含量，是本区最有可能成矿的元素。

较大的背景含量及较大的离散度是异常元素成矿的有利条件。可以看出：大于全区平均值及大于全区平均变差系数的元素，主要分布在晚白垩世及早三叠世侵入岩体分布区，这些元素以贵金属Au、Ag及有色金属元素As、Bi、Mo、Pb、Zn、Sb为主，为该区有利于成矿的元素。其中晚白垩世流纹斑岩地质子区中的Mo、Pb、Ag元素含量的丰度值为全区平均丰度值的近一倍，为中国东部大陆地壳丰度值的一倍以上，具备了钼、铅、银等有色金属、贵重金属的地球化学成矿前题。

图1 测区元素R型聚类分析谱系图

2 元素的相关性分析

由相关系数R型聚类分析谱系图（图1）可以看出，当相关系数取0.12时，可以把分析的二十四种元素分为六组：

① Hg、Au、Ba② As、Sb、Mo、Sn、Rb、Bi③ Ag、Pb、Zn

④ Nb、Y、Zr、Mn⑤ Cr、Ni、Cu、La⑥ V、Ti、Co、Fe2O3

3 元素的区域分布特征

3.1 Hg、Au、Ba组元素的区域分布特征

该组元素在本区有如下分布规律：

Hg元素在测区中部主要表现为背景场和高背景场特征，背景和高背景区大体上呈北东向带状分布，该处出露中侏罗世二长花岗岩，其分布特征与该岩体有关。其他地区主要表现为低背景特征。Hg元素在区内分布存在几个孤岛状高值区，特征如下：早三叠世糜棱岩化中细粒二长花岗岩分布区，Hg存在两个高值区，分别位于安民镇附近韦炉沟、大榆树沟周围，Hg最高含量分别为400×10-6、2000×10-6（全区最高值）。钓鱼林场、赵家街附近北东向中侏罗世二长花岗岩分布区，存在两处高值区，面积分别为1.2km2、7.1km2，最大值为230×10-6、350×10-6。测区南部富源屯晚白垩世二长花岗岩与新元古界接触带附近及王家街、李家街等地附近下白垩统火山沉积地层出露区也存在小面积高含量区，最高含量达435×10-6。

Au元素在区内的分布总体上以低背景和低值区为主要特征，仅于测区中部陶然乡周围形成面积近29km2的高背景和高值区，Au最高含量为12.8×10-9。该地区出露岩性较杂，有下白垩统德仁组砂砾岩、安山岩，早三叠世糜棱岩化二长花岗岩，晚白垩世流纹斑岩等。另外，在测区南部低值低背景区内也分布着小面积孤岛状高值区，这些高值区主要位于长兴、宏毅、石湖等地的晚白垩世侵入体与其它老地质体接触部位，在长兴附近Au最高含量达88.9×10-9（全区最高值）。

Ba元素在测区主要表现为背景和高背景特征，高值区集中分布在平岗镇幅金山村附近，该处出露上白垩统泉头组花岗岩质砾岩。

3.2 As、Sb、Mo、Sn、Rb、Bi

As元素低值区呈面状分布于测区西北老石湖、老营台、石门屯、西岭等地中侏罗世二长花岗岩区内，面积约112km2。其高背景及高值区呈北东向带状分布于达仁屯—乐善—陶然一带，该地区出露下白垩统砂砾岩、安山岩等，侵入岩为晚白垩世流纹斑岩，最高含量位于大榆树屯晚白垩世流纹斑岩与早三叠世糜棱岩化二长花岗岩接触部位，该处As含量达全区最高值130×10-6。

Sb元素高背景、高值区主要分布于测区南部石湖—太平沟之间，呈东西向椭圆状展布，面积约39km2，Sb最高含量位于庆阳屯附近，达11.3×10-6的全区最高值。该地出露下白垩统德仁组、久大组及安民组安山岩、砂砾岩及粉细砂岩等。其它高背景区零星分布于测区东北部吉仁、鹿鸣及万泉等地，上述地区均出露上白垩统泉头组花岗岩质砾岩。可见，区内Sb元素与中生界火山沉积地层关系密切。

Mo元素在区内主要表现为背景场特征，高值高背景区共有三处，分别位于兴隆屯—茂林，吉仁—柏榆，景运屯—五云屯等地。兴隆屯—茂林之间高值高背景区面积较大，Mo元素最高含量达全区次最高值（17.9×10-6），区内出露下白垩统火山沉积地层、晚白垩世流纹斑岩，发育北西向断裂构造，Mo元素的高背景含量与晚白垩世流纹斑岩的侵入及北西向断裂构造活动有关。吉仁—柏榆、景运屯—五云屯两处高背景区面积较小，Mo最高含量分别为22.28×10-6（为全区最高值）、5.56×10-6，区内主要分布早三叠世糜棱岩化中细粒二长花岗岩。Mo元素低背景区主要集中在周家屯—大育英—秀峰屯一带，该地为中侏罗世二长花岗岩出露区。

Sn元素在全区分布主要表现为背景区、低值低背景区特征。高背景区范围较小，主要分布于测区南部大湾屯周围，该处出露晚白垩世流纹斑岩。高值区呈零星孤岛状分布于庆阳屯、长乐屯及德榆等地，最高含量分别为16.36×10-6、120.00×10-6（全区最高值）、16.57×10-6（全区次最高值），上述位置主要出露中生界火山沉积地层。

Rb元素在测区主要呈背景、高背景场分布，高值区、低值低背景区范围较小。高值区主要分布于西南部平安屯、东南部邱家沟等地附近。平安屯周围出露早三叠世糜棱岩化中细粒二长花岗岩，邱家沟附近出露晚白垩世二长花岗岩。低值低背景区位于测区东北宝来屯周围，该处为下白垩统安民组火山沉积岩、上白垩统泉头组沉积砂砾岩分布区。

Bi元素在区内总体上呈背景场分布，低值低背景和高值高背景区呈不规则零散状分布。其中，高值高背景区主要分布于吉仁屯、景运屯、怡河及解放村等地附近，Bi最高含量分别为2.77×10-6、3.30×10-6、3.76×10-6、17.27×10-6（全区最高值），以上地区主要出露早三叠世糜棱岩化中细粒二长花岗岩，说明区内Bi元素在局部地区的富集与早三叠世糜棱岩化中细粒二长花岗岩有关。Bi元素的低值低背景区主要出现在周家店、蚂蚁屯及北部秀林等地周围，以上地区普遍出露中侏罗世二长花岗岩。

3.3 Ag、Pb、Zn

Ag、Pb、Zn三种元素在测区西南兴隆—柏祥一带晚白垩世流纹斑岩、早三叠世糜棱岩化中细粒二长花岗岩及中生界下白垩统火山沉积地层接触带附近形成高值高背景区，最高含量分别为Ag 1619×10-9（全区最高值）、Pb590×10-6（全区最高值）、Zn1124×10-6（全区最高值）。

除以上地区以外，Ag在测区东北鹿鸣上白垩统泉头组与中侏罗世黑云母二长花岗岩之间断层接触带附近，形成高值高背景区，其含量最高为368×10-9。在测区西北石门屯附近中侏罗世二长花岗岩与晚泥盆世片麻状花岗闪长岩接触带周围出现椭圆形高值高背景区，最高含量为554×10-9、392×10-9。在吉仁屯周围的中侏罗世二长花岗岩与上白垩统泉头组花岗岩质砾岩接触部位附近出现小面积高值区，最高值达335×10-9；在尚德村附近的早三叠世糜棱岩化中细粒二长花岗岩内北东向断裂附近形成峰值达368×10-9的高值区。

Pb、Zn两种元素在测区内具有相似的分布规律，以北纬42°50′线为界，南部地区主要表现为高背景场特征，北部地区主要表现为低背景场特征。上述两个地区出露岩性相似，均为中生代花岗岩体，不同之处在于南部地区有东西向西丰断裂通过，断裂两侧发育北东向、北西向次级断裂，而北部地区构造相对简单。可见，断裂活动使Pb、Zn元素富集。Pb、Zn元素高值区集中出现在测区南部兴隆沟一带，区内出露晚白垩世流纹斑岩。

3.4 Nb、Y、Zr、Mn

在元素地球化学图上，该组元素总体表现为背景、低值低背景场贫化特征，相对高背景场出现于测区南部四塘背—田兴一带，个别元素在局部也能富集形成小范围高值区。其中，Zr元素高值区出现在增福屯附近的晚白垩世二长花岗岩内，Mn高值区分布于三家窝棚晚白垩世流纹斑岩内，该处Mn含量为8106×10-6，达全区最高值。

3.5 Cr、Ni、Cu、La

Cr、Ni、Cu元素高背景区主要位于测区中南部石湖—新开一带，大体上沿北东向中生代陆相火山沉积盆地方向分布。

在茂林附近下白垩统火山沉积地层内形成小范围高值区，Cr、Ni、Cu最高含量分别为364.7×10-6（全区最高值）、128.0×10-6（全区最高值）、93.1×10-6（全区次高值）。区内主体岩性为安山岩、砂砾岩及含砾粉细砂岩等，带内构造发育，Cr、Ni、Cu元素高值高背景区的形成与下白垩统安山岩及北东向断裂构造有关。另外，Ni在成善屯附近的中侏罗世二长花岗岩内也表现高值高背景场特征，其最高含量达113×10-6（全区次最高值）。Cu在测区西部翁山屯附近的中侏罗世二长花岗岩区内出现小面积高值区，该处Cu元素最高含量为68.5×10-6，区内有矛山铜矿化点（4）分布；在东南部的古洞屯、邱家沟等地附近的晚白垩世二长花岗岩与新元古界西保安组大理岩接触带附近也有富集现象，形成小面积的高值区，其最高含量达全区最高值（93.7×10-6），该处分布有靛池沟铜矿点（6）。以上地区是寻找Cr、Ni、Cu矿的理想地段。

La元素在全区内总体显示背景、低值低背景的贫化特征，其高背景区位于工区的东南部，分布零散，范围较小，成矿可能性不大。

3.6 V、Ti、Co、Fe2O3

在元素地球化学图上，V、Ti、Co、Fe2O3四种元素具相似的分布特征：

（1）在工区西侧翁山—成善中侏罗世中细粒黑云母二长花岗岩分布区，V、Ti、Co形成大面积高背景区、高值区。

（2）在测区南部学礼屯—李家街一带下白垩统火山沉积岩、早三叠世糜棱岩化中细粒二长花岗岩及晚白垩世流纹斑岩区内形成V、Ti、Co、Fe2O3高值高背景区，该处V含量达全区最高值（179×10-6），区内北西向、北东向断裂构造发育。

（3）在测区东北部平岗桥—周家店—新开一带形成近南北向串珠状高背景区，于周家店附近Co含量达全区最高值（50.2×10-6），Fe2O3含量在新开附近达到10.48×10-2的全区最高值。区内分布下白垩统安民组、长安组火山沉积岩系。

（4）于测区东南部古龙沟周围的早二叠世闪长岩与晚白垩世二长花岗岩接触带附近，V、Ti、Co、Fe2O3形成小面积高值高背景区，区内V最高含量达171×10-6（全区次最高值）、Ti最高含量为9093.9×10-6（全区最高）、Fe2O3含量最高达8.5×10-2。此处的V、Ti、Co、Fe2O3元素高含量与晚白垩世二长花岗岩侵入早二叠世闪长岩有直接关系。